图形学第7章 实体造型技术.pptVIP

* 八叉树 * * * 实体运算： 一旦对一实体建立起八叉树表示，可将各种操作应用到该实体。比如对一个八叉树进行平移、旋转和缩放等几何变换，可以产生一个新的八叉树。对同一空间区域不同实体的两个八叉树表示，可进行并、交、差等集合运算，产生一个新的八叉树。 八叉树算法的优点 （1）数据结构简单划一，易于实现实体之间的集合运算，易于计算实体的几何特性。 （2）由于具有层次结构，易于实现消隐。 （3）这种方法不是一种精确的表示法，其近似程度完全取决于分割精度，与几何形体的复杂程度无关。 * 3.多边形网格 定义：是三维计算机图形学中表示多面体形状的顶点与多边形的集合，它也叫作非结构网格。 组成：网格通常由三角形、四边形或者其它的简单凸多边形组成，这样可以简化渲染过程。但是，网格也可以包括带有空洞的普通多边形组成的物体。 * 非结构网格内部表示：采用一组顶点的简单列表，它们带有表示那些顶点组成多边形的信息列表；另外可能带有表示空洞的附加信息。 顶点列表 + 边界列表（一对索引信息）+ 连接边界的多边形列表 三角形的处理要比普通多边形的处理更加简单，尤其是在计算几何中更是这样。 对于优化的算法，可能需要快速访问边线或者相邻表面这样的拓扑信息，这样就需要如翼边表示这样更加复杂的结构。 * * * * * * * * * 7.5 产品数据交换标准 * 常用的面向产品数据模型及其文件格式的标准有DXF、IGES和STEP。 * 1、DXF DXF文件的总体结构由7个段和文件结尾组成，按顺序分别是：标题段、类段、表段、块段、实体段、对象段、预览段、文件结尾。DXF文件的最小组成单元是组（Group），一个DXF文件由若干组构成，每个组在文件中占两行，第一行称为组码（Group code），第二行称为组值（Group value）。组码说明了组值的数据类型，组值是数据的具体值，这两行组合起来才是一个完整的数据。外部应用程序通过组码得到组值的数据类型，从而可以方便地读取组值。 * 2、IGES 1.基本图形交换规范 （Initial Graphics Exchange Specification，IGES）1980年由美国国家标准局主持开发，1982年成为ANSI标准。 2.IGES虽然不是ISO标准，且在1992年以后其版本不再发展，但作为事实上的工业标准，现有大多数CAD商用软件仍支持IGES图形文件格式。利用IGES文件，用户可以从中提取所需数据进行用户应用程序的开发。 * IGES的文件格式分为ASCII格式与二进制格式。 固定行长的格式中，每行为80个字符，由若干行组成一个文件。文件分成五段到六段，即开始段，全局参数段，目录段，参数数据段、结束段。 * 标志段：标志段可选，对于固定行长的ASCII文件可省。第一行的第73列如是B，则是二进制文件，如是C，则是压缩的ASCII文件。 开始段：开始段提供人们阅读文件的序言。行数不限，但至少应占一行，每行的第73列有字母S。第74至80列为序号。 * 全局参数段：全局参数段所有记录的第73列均有字母G。74~80列为序号。本段含前置处理与后置处理的有关信息。例如参数分界符，记录分界符，发送系统标识符，文件名，前置处理文本，各种数据的表示方式，接受系统标识符等等以及作者、机构、版本等。 * 目录段：目录段为文件提供一个索引。每行的第73列为字母D，第74至80列为序号。文件的每个实体都在目录中占有一个条目。条目占两行。每89个字符组成一个域，共20个域。 参考数数据段：参考数数据段列出实体的参数数据。每行的第73列有字母P。数据按自由格式排列，每行止于第64列。65列为空白。66列至72列有关于本实体在条目目录段中的第一行的序号，第74至80列仍为本段落持序号。 * 结束段：结束段标志文件的结束。它占一行，第73列为T。该行分为10个域。每域的首字符为段的代码，其后为本段的最末一行序号。1，2，3，4域为S，G，D，P。5~9域保留，第10域为结束段。结束段域中填T0000001。结束段所在行必须是文件的最后一行。 * IGES是一种中性文件，其作用是在不同的CAD/CAM系统之间交换数据。将某种CAD系统的输出转换成IGES文件时需用前置处理程序处理；将IGES文件传送至另一种CAD系统也需要经后置程序处理。 * 不同系统间通过IGES交换数据 * 尽管IGES在工业界得到了广泛和成功的应用，但它在实践中存在着比较严重的问题，即不同系统之间采用IGES文件进行数据交换时图形发生失真现象。 首先，IGES中定义的实体主要是几何图形